前言
隨着雲計算大數據行業的興起，數據中心建設的熱度在不斷加大。同時數據中心機房的建設面積也越來越大，機房中的IT設備功率密度越來越高。這么多的IT設備自然給數據中心節能方面帶來了壓力。雖然當前數據中心相關技術如制冷、模塊化、智能運維發展很快，但是機房節能問題仍面臨較大挑战。
從能耗增長速度上看，中國數據中心耗電量增長率連續八年超過 12%，大幅高於全社會用電增長水平，預計 2020 年數據中心的用電量有望突破 1000 億千瓦時，佔全社會用電量的比重高達 1.5%。在所消耗的電力中，有很大一部分是爲了滿足網絡電子設備與樓宇運行的需要。這些電子技術會產生大量的熱，這是數據中心所面臨的主要問題之一。隨着溫度的升高，IT硬件的可靠性大幅降低。據估計，溫度每升高10°C(18°F)，電子設備的長期可靠性將降低50%。具有諷刺意味的是，數據中心運行所依賴的一些核心網絡電子設備產生的熱量正是導致其效率和壽命降低的因素。配件的頻繁更換導致垃圾填埋場的廢棄物增多，同時也提高了數據中心的運行成本。
2020 年 9 月 22 日，習近平總書記在第 75 屆聯大一般性辯論上宣布，中國將提高國家自主貢獻力度，二氧化碳排放力爭於 2030 年前達到峰值，努力爭取 2060 年前實現“碳中和”。在全國上下積極探索減排和低碳發展路徑，努力實現碳達峰碳中和目標的背景下，數據中心的高耗能問題亟待更好、更迫切的解決方案。
綜合布线系統作爲數據中心不可或缺的部分以結構化、高密度、高寬帶、高可靠以及易擴容作爲核心理念，逐漸演化成爲整個布线行業的發展趨勢。綜合布线系統支持着各種通信和信息系統的運行，主要爲弱電應用系統提供相應的线路需要，其具有兼容、开放、靈活、可靠、先進等特點。
那么，我們該如何爲綠色節能數據中心設計可擴展且靈活的布线系統？以下是一些需要考慮的關鍵因素：
01 採用高密度的銅纜和光纖布线系統
在數據中心當中，空間就是成本，高密度的連接系統，不僅簡化了交換設備的變更和更換鏈路，而且提高了機櫃端口的利用率，節省了機櫃空間。
銅纜系統，建議採用0.5U24口和1U48口的高密度銅纜配线架，這與傳統的1U24口配线架相比，單位面積上的端口密度整整擴大了一倍。
（0.5U24口銅纜配线架）
（1U48口銅纜配线架）
光纜系統，建議採用1U144的高密度光纖配线架，與1U24芯、48芯熔纖式光纖配线架相比，整整節省了3-5倍的光纖端口空間，充分提高機櫃的容納能力。
（1U144芯角形光纖配线架）
（1U144芯預端接配线架）
02 選用线徑更細的线纜
下圖可以明顯看得出來，對於數據中心這種高密度的布线場所，裏面絕大多數的配线架都是在滿配的狀態，傳統六類網絡跳线的线徑爲24AWG，跳线滿接的情況下，讓配线架前端接线區域變得非常擁擠，同時也讓機櫃當中通風區域變得十分狹窄，即不利於運維時對跳线的操作，也不利於交換機設備的散熱。而六類28AWG極細跳线具有更小的彎曲半徑，可優化理线，節省50~60%的理线空間，可提供更優的线纜管理，理线管道容納更多跳线，降低項目成本。傳統24AWG六類跳线由於线徑較大，线纜彎曲半徑受限，需要的理线空間較大，很難做到1U端接48口RJ45端口配线架。而28AWG跳线可以輕松實現1U端接48口，在高密度布线中更易查看端口情況，线纜更易管理，有利於空氣流通和設備冷卻。
（橙色爲六類28AWG極細跳线）
03 採用符合當下及未來速率的銅纜和光纜系統
銅纜系統：建議採用6A類及以上的銅纜布线系統。
對於數據中心，從國內外的標准中(ANSI/TIA 942、EN 50173-5、ISO/IEC 24764、GB 50174-2008)都規定採用滿足萬兆網絡帶寬需要的6A類與萬兆銅纜布线系統，而且EN 50173-5、ISO/IEC 24764規定對於承擔數據業務的水平子系統應採用6A類及以上的對絞電纜。
光纖系統：建議採用高速率MPO預端接系統。
根據以大網聯盟 (Ethernet Aliance）給出的數據分析表明，我們對數據傳輸技術的需求處於400Gbps階段，未來可能會向800Gbps甚至1.6Tbps的方向發展。傳統的數據中心光纖布线系統已經很難滿足高速率的發展，MPO預端接布线主要用於40G-40G、100G-100G、200G-200G、400G-400G的直連，也能用於升級與上行連接，所以高速率MPO預端接系統更適用於新建數據中心。
04 選擇容錯性能好，抗幹擾能力強的布线系統，提高網絡運行效率
在某些對线纜性能有要求的一些場所，如醫院、銀行、機場、政府部門等場所中，我們常用的非屏蔽线纜往往會難以起到一定的作用。因此在一些環境較爲復雜或者對线纜有要求的地方，我們會採用屏蔽线纜來增強线纜的性能，從而提高线纜的抗幹擾能力，進而提高網絡運行的速率。在對環境或者對线纜沒有特殊有要求的時候，我們會使用常規的非屏蔽线纜，這樣既可以節約成本，也可以優化使用空間。
（屏蔽布线系統）
05 建議採用上走线增加地板下空氣的流動空間
在數據中心中，連接线纜的走线往往只有兩種方式，一種是上走线，就是說從機櫃上方走线槽走线，另外一種是下走线，就是從底板下走线。這兩種方式各有優劣。上走线可以方便維護、檢修，增加地板下空氣流動空間，但是這種方式會導致整體美觀不好；下走线整體美觀會好，但是线纜需要敷設在熱通道下面，且後期維護需要將底板拆开來進行維護，極不方便。所以一般在數據機房中，只要條件不是太差，一般建議採用上走线方式。
總結
想要打造高速率綠色數據中心的措施有許多，而綜合布线系統的措施主要有：
採用高密度的布线系統
採用线徑更細的线纜進行布线
採用符合當下及未來速率的銅纜和光纜系統
選擇容錯性能好，抗幹擾能力強的屏蔽布线系統
布线的時候採用上走线，增加地板下空氣的流動空間
標題：綜合布线系統在數據中心中的綠色節能措施
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